一种展示3D打印原理的机电装置设计

朱云龙 孙业中 胡 品

（合肥探奥自动化有限公司，安徽合肥230022）

0 引言

3D打印技术是基于三维CAD模型数据，通过增加材料进行逐层制造的。3D打印技术涵盖了产品快速原型和快速制造相关的技术、设备和应用，已在机械、教育、医疗、航空等领域有了极其广泛的应用[1]。当前，3D打印技术正越来越多地在科技馆等场所向公众进行展示。本文设计了一种机电装置，用于展示3D打印的原理和过程，区别于以往的展示，该装置更加直观和形象。

1 技术调研

针对3D打印技术的科普展示，目前较多地采用图文和多媒体视频，或采购3D打印机设备在科技馆内进行展示。图文和多媒体视频缺少互动性，而3D打印机打印模型通常要耗费较长时间，不适应科技馆场所内观众参观体验的需求。目前尚无机电装置模拟展示3D打印原理的产品，本文的研究有较大创新性。

2 装置组成

装置由打印展示系统、显示屏、异形模型、模型识别区、摇杆、按钮、颗粒、回收漏斗、台体等组成。颗粒的粒度小于0.2 mm，异形模型为5个打印参考模型。打印展示系统包含16层有机玻璃板组件、打印喷头组件、翻转回收机构等结构。

3 装置操作互动流程

观众从异形模型中选择一个模型，放入识别区，显示屏中显示该模型的16层截面轨迹，并显示“自动模式”和“手动模式”选项。

自动模式：打印展示系统中最下面一层有机玻璃板转出，打印喷头在有机玻璃板上按照该层截面轨迹投放颗粒；完成后，喷头上移，转出第二层有机玻璃板，再按照相应轨迹投放颗粒；……